滨海盐碱地绿化造林技术

滨海盐碱地绿化造林技术

土壤盐渍是指土壤在自然或人为因素的影响下逐渐积累碱化废物，并逐渐向盐渍土转化的土壤过程。滨海海浸盐渍土是盐渍土的一种,其分布北起辽东半岛,南至雷州半岛、海南岛及南海诸岛,是直接或间接受海水(潮)影响的地区。该区由于地势低平,地下水埋藏较浅,地下水矿化度高,有效蒸发量大,可溶性盐分含量相对较高。盐碱地植树造林是利用盐渍土改善生态环境的重要方法,但滨海盐碱地区土壤条件苛刻、土地生产力低、可供选择的植物材料少、造林技术不配套、病虫害严重等问题严重制约了绿化造林的质量和数量,已成为滨海盐碱地区林业发展的瓶颈。基于此,研究滨海盐碱地造林技术已刻不容缓。1碱地沿海造林重要性1.1农业生产的严重损失沿海地区经常遭受到台风、冰雹、暴雨和海啸等自然灾害的侵袭,给当地农业生产造成了严重损失。沿海防护林能够磨擦消耗风能、降低风速、防止风剥,在抵御海啸和风暴潮等突发性生态灾难、保护海岸堤坝、保持沿海生物多样性等方面起着不可替代的重要作用。1.2海防林及农田防护林的建设可以改善农业土壤沿海地区常年处于海煞侵蚀之中,海煞所形成的细小盐粒,落在农作物上,使叶片枯黄,造成生理危害;落到耕地上,使土壤盐分加重,严重影响农作物生长。海防林及农田防护林的建设能够阻滞盐粒,减轻盐煞危害。另外,营造农田防护林,能够显著改善农田小气候,减少蒸发,降低地下水位,改善土壤水、肥、气、热状况;同时,树木根系在代谢过程中能够分泌有机酸,可有效抑制土壤返盐,促进土壤脱盐。1.3提高盐碱地区的木材质量和林木多样性盐碱地区植树造林,除了能够发挥巨大的生态效益外,通过有序轮伐还能提供大量木材。速生林可为造纸提供原材料;薪炭林可解决盐碱地区的薪柴问题;饲料灌木的种植,可促进盐碱地区养殖业的发展;通过蜜源植物的引进,可发展养蜂业。2沿海盐场的限制因素2.1土壤中碱离子的影响土壤盐分浓度过高会大大增加土壤溶液渗透压,使植物遭受渗透胁迫的伤害,根系难以吸收水分,造成植物体严重缺水,因生理干旱而死亡。高浓度的NaCl会使细胞内淀粉的合成受阻,加速叶绿素的降解,减少对光能的吸收,还会导致磷和钾的亏缺,而磷和钾是植物生长所必需的大量元素。盐碱土中的碱性离子使土壤中的钙、镁、铁、磷等元素被固定,不能被植物吸收,造成土壤肥力下降。强碱性物质还会破坏植物根部的酶,影响新陈代谢,并对幼嫩植物的芽和根有腐蚀作用。2.2干旱严重蒸发量根据土壤的水盐运动规律,盐碱地需要采取“大水洗盐”的方式进行灌溉,对淡水的需求量较大。沿海地区虽较内陆干旱地区降水多,但由于降雨高度集中于雨季,春秋季节降雨稀少,蒸发量大,干旱严重。滨海地区的浅层地下水多为矿化度高的咸水,深层地下水虽然矿化度较低,但由于长期过度开采,淡水资源已远远不能满足需要。2.3高地下水位土壤盐分运动规律滨海地区由于地势低平,坡降平缓,受海潮托顶,地面及地下径流排泄不畅,加之降水集中,所以往往在雨季造成严重的涝灾。滨海地区地下水位一般埋深较浅,平均0.5~1.0m,这些地区由于受海潮侵袭和海水的频繁补给以及蒸发浓缩,地下水的矿化度往往比海水还高,距海近的地方约为120~150g/L,最高可达250g/L,并且地下水埋深越浅,潜水蒸发越强烈,土壤积盐也越为严重。一方面,高地下水位提高了土壤的含盐量对植物造成盐害;另一方面,高地下水位使植物根系呼吸受到影响,造成烂根,最终导致植物死亡。2.4水分蒸腾速率沿海地区大风较多,尤其是在冬春季,干冷风使土壤水分蒸发严重,引发土壤干旱。在一定的低温环境中,风速越大水分蒸腾速率也越大,树体水分蒸腾量也越大。加之在冬季低温条件下树木处于休眠状态,根系吸收水分功能较差,不能满足水分蒸腾代谢的需要,使树体完全失去水分平衡状态,导致树体中先是1~2年生的幼枝失水死亡,随着寒风危害的加剧,枝干衰枯不断加重,严重的往往整株枯死,无法恢复更新。3沿海盐场土壤改良技术措施3.1造林地的整地盐碱地存在易旱、易涝、盐碱重等特点,在整地方面要求要比普通造林地严格。通过合理的整地方式可有效地蓄水保墒、排水抗涝、降低盐碱,提高造林成活率。3.1.1修建条田,加条田盐碱地区修建排灌系统,采用灌水洗盐、蓄淡压盐的方式可有效减少土壤中的盐分含量,并能将地下水控制在临界深度以下。一般采取的方式为结合灌排水沟修建条田,对于盐碱重的地方可以修建台田(图1)。具体办法:把排沟内挖出的土均匀的摊撒在田面上。这一措施加高了地面,疏松上层土壤,就相对降低了地下水位。台田根据各地情况不同,台面宽度为25.0~50.0m,涝碱越严重,台面应较窄。沟深为0.8~2.0m,底土心土质地好的宜采用窄深沟,底土差的应采用宽浅沟,并结合围堰蓄淡压盐。台田周围作围埝处理,以实现蓄水压盐。灌排系统应该做到“干、支、斗、毛、农”相配套。3.1.2淋洗后的土壤表层的脱盐率深翻晒垡既有利于盐碱的淋洗,又能充分利用雨季蓄水保墒。经深耕晒透的垡块,土壤内部盐分由于水分蒸发的作用,多集于垡块表面,当雨季到来,积于表面上的盐分,首先溶解随水渗入地下,这些淋洗的重盐水继续被雨水压入下层,从而加速了土壤表层的脱盐。经实测,暴晒干燥的垡块表面氯根含量为0.71%,垡体内部是0.20%,经18.10mm的雨水淋洗后,其垡块表面的氯根含量降到0.06%,内部降到0.16%,整个垡块的氯根含量由0.45%降到0.12%,脱盐率达74.00%。深翻晒垄的时间一般选择在春末夏初或者秋季,此时气候干燥,垡块容易晒干,还可以充分利用雨水和冬季的雪水,翻耕的深度一般为20.0cm。3.1.3盐碱地的土壤盐碱地微小地形的起伏会引起积盐状况的不同。这是由于降雨或灌溉时,低处受水多,淋溶作用强;高处受水少,蒸发作用强烈,水分由低处向高处不断补给,盐分在高处聚集形成盐斑。所以在盐碱地上造林,整平土地是不可忽视的。整平的方式包括开沟整平、分畦整地、细致耕耙、大穴整地等。3.2小型盐减少和土壤改良措施在盐碱较重或绿化要求较高的地区,需要在基本降盐碱措施的基础上采取微区降盐改土措施,保证苗木的成活与生长。3.2.1盐碱土客土盐化法客土即换土,即用质量较好、有利于植物生长的土替换不适合植物生长的盐碱土。这种方法在盐碱地区的园林绿化中应用较为广泛。但这种方法存在很多弊端,大量取土会造成地貌破坏与水土流失;同时,客土在盐碱条件下也会被逐渐盐化。所以,这种方法不适合大面积、长期使用,只能用于特殊地点、特殊树种的栽植。3.2.2排碱暗管管网系统暗管排水技术实际上就是在所要改造的盐碱地地表一定深度下,沿排水方向布设一定间距、平行的、相互联系的排碱暗管管网系统,排碱暗管采用PVC打孔波纹管,管径通常采用80和110mm2种,为防止土壤细颗粒进入管道造成淤堵和增加管道周围土壤的渗水性,暗管周围要包裹一层厚8.0cm砂滤料。通过暗管排碱系统将含盐碱的水排出土壤,有效调控各种土壤的地下水位,使暗管以上的土壤成为适宜作物生长的土层。3.2.3水分蒸发及隔盐层盐碱地经过不断淋洗以及植物吸收,上层盐分含量一般较下层低,但如果不采取措施,下层的盐分随着水分蒸发会不断返回上层,影响改良效果。沙子、秸秆、煤渣等物质可以改变土壤的孔隙度,阻断毛管的连续性,大大减少土壤蒸发,从而减少盐分随水分的上升。另外,隔盐层的存在有利于水分的下渗,能够促进盐分的淋洗。试验表明(图2),隔盐层能够使隔层上方的土壤盐分含量较下层低70.00%。3.2.4覆盖雨水,降降雨盐试验表明,利用塑料布、秸秆、沙子等对造林地进行表面覆盖,即能够防止杂草,又能改善土壤水、热、气状况。覆盖能够有效地蓄积雨水,防止雨水对土壤的打击,避免地表结壳,阻止地表强烈蒸发,抑制土壤返盐,促进降雨淋盐。覆盖还能保持低温恒定,为植物生长创造良好条件。3.2.5滨海盐碱地区人工湿地雨水资源开发利用的必要性集雨林业在黄土高原地区发展已比较成熟,这一技术大大提高了黄土地区造林成活率和保存率。但在滨海地区,集雨技术还发展比较少,大量宝贵的雨水白白流失。盐碱地区淡水缺乏,有效利用雨水资源发展集雨林业是盐碱地区林业发展的一个方向。滨海盐碱土地区集雨林业设计示意图见图3。另外,对盐碱地改造,还可以增施有机肥或加入土壤改良剂。4碱土壤改良技术措施4.1树种选择树种选择对于盐碱地造林有着至关重要的作用,所选树种除要满足易繁殖、易管理、经济价值高等一般要求外,还需要满足以下要求。4.1.1耐盐能力比较选择造林树种要能够适应造林地的盐碱状况。不同植物耐盐碱的能力不同,树木的耐盐能力一般在0.1%~0.3%,耐盐能力较强的可达0.4%~0.5%,甚至更高。植物生长的不同阶段对盐碱的耐受程度也不同,许多树种种子发芽出土阶段有较高的抗盐碱能力,而在幼苗生长的一定时期内又对盐分特别敏感,耐盐能力降低,过此阶段又逐渐稳定。不同盐分对植物的危害程度也不同,所以应综合考虑造林地的盐碱状况,选择合适的树种。4.1.2夏季气候、排水不畅盐碱地一般都有春旱、夏涝、秋吊,洪涝旱碱共存,相互联系,相互制约,尤其是春季正是返盐季节,而此时气候干燥,旱情严重;夏季降雨量大,地下水位高,一旦有大暴雨,很容易由于排水不畅造成涝灾。所以造林树种的选择既要兼顾耐旱,又要能抵抗一定的涝灾。4.1.3地下水位过高深根性树种在地下水埋深较浅的盐碱地寿命明显变短。这是因为随树龄增大,根系亦向纵深扩展,土层越深含盐量越高,因而造成危害,有的年份,地下水位过高,造成烂根,致使大量枯梢死亡。所以,在选择树种方面,应该尽量选择浅根性树种。4.1.4促进土壤环境的生长选择树种时还应注意选择具有根瘤、树冠大、落叶多的树种,这样既能提高林木本身的成活率,也能够提高土壤有机质含量,减少土壤盐分积累,起到改善土壤环境的作用,为其他作物的生长创造条件。4.2减少土壤水位滨海盐碱地区高盐碱、高水位、高矿化度、风速大、蒸发量大,植物生长相对较慢,因此造林宜适当密植,提早郁闭,降低风速,减少地面蒸发,保持土壤湿度,抑制土壤返盐返碱。密植后大量根系吸水,枝叶蒸腾,可有效降低地下水位。土壤中密集的根系,分泌有机酸,可中和土壤盐碱,改善盐碱土理化性质,促进植物群落的生长发育。林木枯枝落叶腐烂后形成有机质,还可以增加土壤肥力,增厚熟土表层。4.3树种配置4.3.1生长生物多样性灌木,如柽柳、紫穗槐有很强的适应能力,繁殖速度快,枝叶繁茂,能在很短的时间内使林地达到郁闭。紫穗槐还具有根瘤菌,有一定的改良土壤的作用,一般适合于重度盐碱地。柽柳为泌盐植物,秋季落叶后,枝叶从土壤中吸收的盐分会返回地表,造成地表积盐,影响其他植物,尤其是草类的生长。所以,营造柽柳林时应注意在秋季落叶前对枝干进行收集。4.3.2、林相稳定性原则利用紫穗槐固氮改土、压制绿肥的作用,可以实行乔灌混交。试验证明,紫穗槐与榆树、杨树、刺槐混交都能够提高林相稳定性,显著提高乔木的生长量。并且能够提高防风、防水土流失的效果,适合于防风林和农田防护林。对于条件较差的盐碱地,可以先种植紫穗槐,株行距为1.0m×1.0m,2年后,对紫穗槐进行间伐,种植乔木,形成乔灌混交林相。建议采用行间混交,灌木2行、乔木1行,乔木株距为1.5~3.0m,灌木保持原有株行距。4.3.3混交对林相稳定性的影响乔木混交,可以充分利用空间光热条件和土壤水肥条件,提高林相的稳定性,加快林内郁闭,同时,由于不同树种对病虫害的抗性不同,混交能够降低林地病虫害。一般多采用刺槐与其他树种混交,以充分利用刺槐的根瘤菌促进其他树木的生长。4.4在造林季节选择孩子4.4.1润栽栽培的选用春季是主要造林季节。这时气温低,多数地区早春土壤湿润,树木尚未萌动,因此蒸发不大;在春季,苗根的再生能力强,愈合快,栽后易成活。所以,春天最适于植苗造林,也适于插条和分根造林。多数树种都能够在春季造林。4.4.2根系抗盐,抗旱性强秋季除适于植苗造林外,也是插条造林的好季节。秋季栽植的苗木或插穗,经过一个冬季,根系和土壤密接,到第2年春季发芽前,根系已能够吸收水分,可以提早发芽生长,有较强的抗盐和抗旱能力。但是在我国北方秋冬季严寒多风,因此不适合常绿树种和小苗造林。4.4.3盐期造林时造林我国东部地区,夏季降雨量大且集中,由于雨水淋洗,土壤盐分迅速下降,为土壤脱盐期,此时造林能够躲避盐害。夏季造林适于刺槐、紫穗槐、柽柳等树种的播种造林和紫穗槐等灌木的截干造林,侧柏的植苗造林以及萌芽力强、扦插易生根的旱柳等树种的扦插造林。但夏季造林时间短,技术性强,要尽量选择阴雨天气造林,以减少蒸腾。4.5树法或称树法根据盐碱地区土壤特点,造林中可采取“三大一实”和“三埋两踏一提”植树法。“三大一实”植树法:大苗、大坑、大水、栽后封严踏实。“三埋两踏一提”植树法:穴内放置树苗后埋20.0cm表土,轻提踏实,浇第1遍水,水下渗后浇第2遍水,浇水后要对树坑培土保墒。4.6树木的养护4.6.1造林地的土壤管理盐碱地林木生长较慢,灰绿藜、莎草、稗草等恶性杂草易于滋生,与林木争水争肥。同时,很多杂草能够从土壤中吸收盐分,死亡后以灰分的形式返回到土壤表层,加剧了土壤表层盐化。所以造林后应该加强土壤管理,主要是及时松土除草。松土除草的时间一般选在降雨或灌水后土壤干湿适度或旱情严重、杂草滋生时。据观测,选择合适时间,土壤蒸发量可以减少65%,脱盐率达到40%。4.6.2进脱盐措施牧草根系发达,枝叶茂密,可提高地表郁闭度,改善林地小气候,减少土壤水分蒸发,抑制土壤返盐,并促进脱盐,对盐碱地改良十分有益。种植1年,0~20.0cm土层的脱盐率为苜蓿60.00%,红豆草43.50%,苇状羊茅34.00%,聚合草37.50%,细茎披碱草25.00%,小冠花22.00%。田菁、苕子、草木樨等种植1年,能使土壤团粒结构增加4.00%,有机质含量增加0.10%。4.6.3修枝间伐及时种植盐碱地土壤肥力较低,如不能追肥,应随着林分生长,及时修枝间伐,避免因营养不足导致“小老树”现象。一般在林分郁闭2~3年后